Kognition
11 september 2002
Uppvärmning
Representationer
15-spelet
123456789
Varje spelare väljer i tur och ordning varsin siffra (som då blir
upptagen). Den spelare som först har tre siffror som
tillsammans blir 15 vinner.
Spelare A tar 8, spelare B tar 2. Sen tar A 4 och B tar 3.
Slutligen tar A siffran 5.
Vilken siffra ska B ta?
123456789
4
3
8
9
5
1
2
7
6
x
o
x
x
o
Ambient room
• Vilket problem är det man försöker lösa?
• Är de olika medierna subtila?
• Representationer?
• nätverkstrafik - biltrafik ljudet av regn - olästa mail
• hamsterhjulet - vattenringar i taket eller ”phicon”
• tid - dagsljus
Varför kognition?
• utnyttja kognitiva resurser effektivt
• minimera den kognitiv belastning
Kognitionspsykologi ger allmänna kunskaper om människor,
användaranalys specifika kunskaper om en viss grupp
Kognition, mänskliga förmågor
•
•
•
•
•
•
•
minne
inlärning
beslutsfattande
språkförmåga
resonemang
problemlösning
speciella förmågor (kreativitet, uppfatta skönhet…)
Minnet
LTM
SB
KTM
Människans minne, perception
LTM
SB
KTM
perception
lagring
inkodning
framtagning
Informationsprocessande teori 1
stimuli
uppmärksamhet
perception
tankeprocess
beslut
svar eller handling
• Stimuli-styrd
•”Bottom-up”
Populär för 25 år sen..
Informationsprocessande teori 2
PARIS
IN THE
THE SPRING
•
•
Konceptuellt styrd (dvs. använder kunskaper som är
lagrade i minnet)
”top-down”
De flesta tror på en kombination...
Experiment – vilken färg har texten?
Automatic processing
•
•
•
•
Snabba
Omedvetna
Kräver ingen/mkt låg uppmärksamhet
Går inte att undvika
Människans minne, inkodning
LTM
SB
KTM
perception
lagring
inkodning
framtagning
Inkodning - Vad går vidare till
långtidsminnet?
Det beror på:
• Tid, hur länge informationen finns i KTM
• rabbla telefonnummer för sig själv
• Uppmärksamma
• hur fokuserat informationen behandlas
• Intensitet
• hur stark (oväntad/otäck/fantastisk/underbar) upplevelsen är
• Kognitiv belastning
• trött, stressad, drogpåverkad, etc
Inlärning och lärande
• Inlärning - processen att tillförskaffa sig kunskap
• Olika synsätt:
• Att minnas det man hör, läser eller gör (kvantitativ kunskap)
• Förändring av föreställningar om hur omvärlden är beskaffad och
hur den fungerar
• Inlärningsprocessen är en färdighet, som går att träna upp
Kunskap och förståelse
• Kunskap är en uppfattning om någonting i vår verklighet
• Förståelse är att besitta kunskap och kunna använda den
på ett riktigt sätt
Hur vet vi om någon har förstått?
1. Fråga
problem/uppgift
6. Svar /lösning
1. Tolka uppgiften
2. Mappa mot tidigare
kunskap
3. Avgöra vad som är
relevant
4. Bearbeta/lösa/resonera
5. Översätta sin lösning till
omvärlden
6. Om fel svar? Vad vet vi
då? Var gick det fel?
Människans minne,lagring
LTM
SIB
KTM
perception
lagring
inkodning
framtagning
Lagring representation av kunskap
Hur representeras kunskap i minnet?
• deklarativ kunskap
• episodisk (självbiografisk) som “filmsekvens”, tidsföljd
• semantisk (kunskap om världen)
• procedurell (motoriska färdigheter) som recept, datorprogram
Olika sorters kunskap
• Skillnad procedurell och deklarativ kunskap
• Fotbollsspelare blir tränare
• Inlärning från deklarativ till procedurell
• Implicit och explicit kunskap
• Tester...
Mentala modeller
• Strukturell modell
• hur det fungerar
• svårt lära sig
• kan förutse, förstå varför går fel
• Funktionell modell
• använda
• vet handlande - resultat, inte varför
Designproblemets kärna:
Design
modell
?
Designer
Mental modell
Användare
Dokumentation
System
System image
Hur stödja förståelse?
• Använd lämpliga representationer
• Gör informationen meningsfull (för användaren)
• Använd metaforer
• tidigare kunskap
• analogiskt tänkande
Använd metaforer – men tänk på att:
• Välja en metafor som användaren känner till
• Beskriv skillnaderna mellan metaforen och
systemet
• Metaforer kan skapa problem:
• när system-metafor inte stämmer överens
• kan begränsa användaren (skrivmaskinordbehandlare)
• Hur långt ska analogin dras? (full-tom mapp)
Människans minne, framtagning
LTM
SIB
KTM
perception
lagring
inkodning
framtagning
Framtagning av kunskap - hågkomst
• Hågkomst - igenkänning
• Vittne, beskrivning - line-up
• Hågkomst kontextberoende
• dykare
• barndomsminnen
Inlärning och tester i rätt miljö
• Hur mycket informationen behandlats
• Vi kommer ihåg
• 10% av det vi hör
• 20% av det vi ser
• 70% av det vi gör
Problemlösning
• Målmedvetenhet – försöker nå ett resultat
• Kräver resonemang, ofta i flera steg
• Bygger ofta på medvetna resonemang eller strategier
Problemlösningens stadier
• Fyra stadier:
• Förberedelse – samlar in information
• Inkubation – tänker inte medvetet på problemet
• Illumination – Aha!
• Verifikation – Kontrollerar lösningen.
Problemlösning
• Positive transfer effect
• Vår förmåga att lösa problem ökar med erfarenheten
och vi kan utnyttja kunskap och strategier från andra
problem vi har hanterat.
• Negative transfer effect
• ”Fastnar” i tankebanor, t ex functional fixedness
Problemlösning och resonemang
• Dominerande teori:
• Problem Space theory - Problemlösning är ett
rationellt genomsökande av en problemrymd tills man
finner ett svar.
• Konkurrerande teori:
• Case Based reasoning – utnyttjar heuristiker och
praktik, har en repertoar av exempel att jämföra med.
Utnyttjar tyst kunskap.
Resonemang
• Induktion
• Deduktion
Olika teorier
• På förhand bestämda ”schema” och ”scripts” som gör att
vi kan resonera och agera i en situation. (Kognitivism)
• Resonerande sker i interaktion med personer, objekt och
miljö där betydelsen av representation är mycket stor.
(Situated action)
Resonemang forts
• Resonemang och problemlösning kan övas upp.
”Experter” på resonemang (ex inom schack)
kännetecknas av följande:
• Minns, kan återge långa förlopp
• Använder olika strategier och arbetar sig fram mot en
lösning
• Har förmågan att skapa bättre representationer av
problem
• Överlägsenhet beror på kunskap snarare än kapacitet
• Blir experter genom mycket övning
Kreativitet
• Talar ofta om två typer av kreativitet:
• Nya kombinationer av välkända idéer, utnyttjar
associationer och analogiskt tänkande (Improbabilistic)
• Nya mer radikala idéer som inte funnits tidigare (och
som inte kunnat genereras tidigare). (Impossibilistic)
Idéer genereras inom ett konceptuellt område. Idéer
genereras när man utforskar området, eller när området
förändras.
Boden
Beslutsfattande
Två viktiga faktorer:
• Värde/Risk
• Trolighet
Beslutsfattande forts
Normativ
• Vad är det mest rationella
Empirisk
• Studerar hur människor gör
Beslutsfattande forts
Elimination by aspect (Tversky)
• ”Uteslutningsmetoden”, ringar in en allt snävare
sökrymd och utesluter olika alternativ
Satisficing (Simon)
• Väljer det alternativ som först når upp till en viss nivå.
Vilken metod som används beror på beslutets art och på
personlighet, ofta används en kombination.
Är vi rationella?
• ”People are rational in principle rather than practice”
Johnson-Laird &Byrne
• Beroende av tid, motivation och belastning.
• Agerar utifrån tidigare erfarenheter
Rationalitet forts
• Analogier, associationer
• Scenarier, historier
• I efterhand ”rättfärdigas” beslut med rationella argument.
Litteratur till nästa gång:
• Preece kap 4, Designing for collaboration and
communication
• Weiser M, Seely Brown, J. Designing Calm Technology
• Suchman L. Human/Machine Reconsidered
• Stolterman E. IT artifacts in Design Work – How
technology Reveals Practice
Övning
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Parkeringsautomat
TV
Radio
DVD-spelare
Porttelefon/kodlås
TV-spelskonsol
Mobiltelefon
Insättningsautomat
Kaffeautomat
Systemkamera
Video
• Jun Rekimoto. Multiple User Interfaces: ”Beyond the
desktop” Direct Manipulation Environments
